中国电磁炮威力有多大 试射时划出长达220公里禁

原标题:电磁炮战列舰出炉?中国电磁炮上舰 关键技术突破了

问:电磁炮会对核航母有什么威胁? 近日,官方媒体报道了海军工程大学马伟明院士领衔的舰船综合电力技术团队,在舰船能源动力、电磁发射和新能源接入三大技术领域取得了系列具有完全自主知识产权的创新成果。并且首次公开披露“研制成功电磁发射装置、即将装备国产大型水面舰船”。

最近一段时间,被军迷戏称为“真理大炮”的中国海军“海洋山”号电磁轨道舰炮试验舰频频出海测试。作为一种革命性的海战武器,电磁炮的威力还是披上了一层神秘面纱,而最近,美媒披露了“海洋山”舰上的电磁轨道舰炮测试的一些细节,让人可以管中窥豹。

文章来自“科学大院”公众号

航母之前的海战神器是战列舰,而随着导弹时代的来临,已经航母的崛起,战列舰已经退出了历史的舞台,但随着一项武器的发展,大炮巨舰的时代可能回归了。据俄媒的报道,中国已经将电磁轨道炮搬到了战舰上,并且已经开始了海上试验。而早先在该领域投入最大,进步最大的是美方,中方突然将这个大杀器整到船上,让美方也是大吃一惊,全球都惊讶于中方近如此快的实现了电磁炮的武器化。

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图片:中国海军的电磁舰炮,感谢原作者

作者:太阳骑士07 老徐

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电磁炮说到底也只是“大炮”的一种形式,只不过与传统火炮相比,电磁炮弹丸依靠电磁感应产生的推力的发射,而取代了传统火药爆炸作为弹丸驱动力的发射方式。在强电流产生的巨大且持续的推进力作用下,电磁炮弹丸拥有远超传统火炮弹丸的飞行速度和射程,打击能力和范围自然也具有明显的优势,但是,用电磁炮打击类似美国“尼米兹级”这样的大型核动力航母,个人认为其威胁还比不上目前各海军强国装备的超音速反舰导弹,与类似DF-21D、DF-26这样的反舰弹道导弹的差距就更大了。凭借超高的打击速度,电磁炮射程和穿透能力都远强于传统火炮反航母能力方面,目前的电磁炮还无法与类似鹰击-12这样的重型超音速反舰导弹相比

据美国CNBC网站报道,美国情报界披露的消息称,中国在今年1月首次进行了电磁轨道舰炮的海上靶场试验,相关试验是在渤海湾上的某海上靶场进行了,有说法称,中国在海上划了一个长达220公里的禁航区,而CNBC援引美国情报人士的说法称,此次测试,“海洋山”舰上的电磁炮以每秒1.6英里的初速,打击了124英里外的目标。

今天,我国人民海军将迎来建军70周年纪念日。在这个日子里,青岛及其附近海空域将举行国际阅舰式,据央广网消息,中国海军32艘舰艇和39架战机将会亮相。

俄媒称,中方绝不是仅仅将电磁炮搬到船上这么简单,后续必有大动作。目前由于保密的原因,中方所取得的进展还无法看到,但毫无疑问的是,以中方低调务实的科研做法,若非到了这一步了,中方是决计不会将电磁炮贸然上舰的。而随着中方在该领域取得越来越大的进步,相信中方的电磁炮或将是全球首个正在武器化的电磁炮,而中国将拥有电磁炮做武器新型海军。

与其他先进武器装备的研发情况类似,美国在电磁炮的应用研发也走在了最前列。曾美国海军寄予厚望的DDG1000驱逐舰,其最初的设计方案中的AGS(先进舰炮系统)原计划就是采用电磁炮,在英国BAE系统公司牵头下历经十余年时间、投入数亿美元,取得了所有关键技术突破,并进行了大量的陆上、舰上测试,也证实了电磁炮在射程、速度等方面的优势,但是由于涉及大量电气设备,在可靠性和经济性方面却遇到了问题此外,电磁炮所发射的弹药也是有特殊材料制造的高技术武器,价格高昂。庞大的应用成本与电磁炮所具有的的性能优势不成正比,因此,美国的电磁炮项目已经暂时搁置。

图片:海洋山舰出海测试,感谢浩汉防务

大院er就借这个机会,跟大家聊聊军舰上大炮的故事。

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由英国BAE系统公司主导研发的电磁炮

从每秒1.6英里的初速来看,中国这种电磁轨道舰炮,大概和美国海军委托英国BAE系统公司正在开发中的紧凑型电磁轨道炮性能相当,后者可将3.2千克弹丸加速到大约2.4公里/秒(8,600公里/小时)或大约7马赫的高超音速速度,具有33兆焦耳的动能。

大航海时代——风帆战列舰

这意味着中国将可以用电磁炮实现中短程导弹的能力,其炮弹的威力惊人,射程也超远,而如果不采用北斗导航,只是采用常规的电磁炮弹,其成本相当低廉,而且还便于储存,可以大量携带。这种电磁炮弹可以有效对地打击,一旦加装导航系统,甚至可以用来对对方的战舰进行打击,而且射速相当高。中方这次将电磁炮挪到战舰上,很可能是测试其系统与战船的兼容效果,毕竟一款武器要与周边的环境相容。

美国电磁炮试射电磁炮具有较强的穿透能力

图片:BAE系统公司的电磁舰炮

说到风帆战列舰,大家可能对这个名字不太熟悉,但是大家一定都看这部电影——《加勒比海盗》,里面杰克船长的海盗船,黑珍珠号就是典型的风帆战列舰。

如果在战列舰上安装可发射大口径炮弹的电磁炮,就能够以其超精准、超高速和超远射程的性能发射重量超过一吨的大威力炮弹,狠狠地打击敌军内陆纵深重要目标,还可以为登陆沿岸作战的士兵清除障碍和提供强大的火力支援。这等高性能大威力的电磁炮还能成为新式的反舰利器,一炮就能击沉排水量为5000吨级以下的各类战斗舰艇。这类电磁炮还能改进为可以发射大口径深水炸弹的反潜炮,起到近、远程反潜的作用。

我国的电磁炮研发虽然起步相对美国较晚,但是进展飞快!2019年初我国的电磁炮已经被装备到了一艘了072坦克登陆舰进行测试,成为全球第二个在电磁炮研发上达到了应用前测试阶段的国家,在电磁炮技术方面已经达到了世界最先进水平。从原理上来说,我国的电磁炮与美国的电磁炮都属于同一类型,即电磁轨道炮,因此,性能特点也基本一致。以目前的情况来说,用电磁炮攻击航母在射程、打击精度、威力上还无法与现有的超音速反舰导弹等武器相媲美,对航母造成的威胁很有限。国产电磁炮与055驱逐舰上的130mm舰炮对比

由于技术难题,现在中美等大国,都把32兆焦级的电磁轨道舰炮作为实用化突破口。其具有200公里左右的射程,初速高达7马赫,因此在反舰作战中,其射程足以和鹰击83、“捕鲸叉”这样的中型或轻型反舰导弹类似,让敌舰拦截难度陡增,在解决了电磁炮弹制导难题后,也可用于精确对地打击。

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美国电磁炮专用的高速制导弹丸,单价据称超过80万美元

图片:一开火,就是7马赫

黑珍珠号(图片来源:维基百科)

“电磁炮相对于传统舰炮来说优势明显,其依托超高射速、高精准、超远射程和系统支持,能对各种导弹和战机形成最大程度上的封杀,对敌方战舰和海岸堡垒进行快速精确的重锤打击,其发射费用仅为传统舰炮的1%,加装电磁炮的战列舰在攻守两端均表现优异,并能与航母编队完美融合。”性能潜力巨大的电磁炮一定能让久违的战列舰重回海军序列。

虽然包括美、中等国都还在继续开展电磁炮的研发,但是目前均没有规模化装备的计划。电磁炮虽然在理念上是先进的,而且从技术上来说也符合未来舰载武器的发展趋势,但以当今的技术和装备制造水平来说,批量应用的条件还不成熟,就更不用说用电磁炮来打击大型核动力航母了。当然,如果未来技术完备后,电磁炮能够在发射重量、射程、弹丸制导以及成本方面有明显的进步,个人认为至少能够达到与现有重型超音速反舰武器向媲美的程度,届时电磁炮才真正可能会对大型核动力航母产生威胁。

比起反舰导弹,电磁轨道舰炮的单位发射成本要低得多。

可以看出,风帆战列舰将火炮布置在船舷两侧,而其主要的战斗方式如同电影里表现的一样。值得一提的是,风帆战列舰的炮是前装填的滑膛炮,打出一发后需要水手把炮拉回船体内完成装填后再复位,而弹丸一般是一个铁球,或者干脆把各种杂物塞进去的对对面人员杀伤的霰弹(这些在电影里都有非常具体的表现)。这是最原始的战舰舰炮,一般以炮弹质量衡量火炮战斗力,比如24磅炮,9磅炮等。

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055驱逐舰装备电磁炮效果图

BAE系统公司开发的紧凑型电磁轨道舰炮,其动能炮弹的单位发射成本可以控制在2.5万美元左右,不过如果使用制导炮弹,这一成本也会有一定幅度上升,但这仍然远远低于反舰导弹或舰载陆攻巡航导弹的造价,如捕鲸叉导弹单价近100万美元,而一枚“战术战斧”高达140万美元以上。

大舰巨炮时代——从铁甲舰走向无畏舰

中国正在进行船用核反应堆的研制,对外表示要打造核动力破冰船,事实上,核动力上船将在理论上为战舰提供用之不尽的电力,这一点将是让电磁炮上舰的重要前提。船用核反应堆研制成功之后,中国将突破核动力航母和舰载电磁炮两大难题。

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图片:号称便宜的战术战斧,造价也要百万美元以上

时间进入工业革命,蒸汽动力逐渐取代风力成为战舰的动力来源。当然这也不是个一蹴而就的过程,比如当年第一次鸦片战争时英国的船虽然有蒸汽动力作为辅助,但是依然基本属于风帆战列舰。

不过有专家认为,当电磁炮技术发展成熟,战列舰又会回归,因为理论上导弹的飞行速度最快最多15马赫,而现在电磁炮可以轻松达到20马赫,用电磁炮拦截导弹将会很方便,而且随着技术进步以后可能更快,除此之外,激光武器,大型激光发射器这些也是今后的发展方向,人类如果找不到一种新的交战方式,那当所有战斗机都逃不脱电磁炮激光炮的精确打击时,交战方式又会回到1次世界大战那种比拼返回搜狐,查看更多

谈及电磁轨道炮,一定要弄清两点问题,一是威力巨大,二是价格低廉。威力大,射程远,速度快,要在当今所有防御系统都拿它没有办法,大到航母,飞行物,小到地面密密码码的滩头阵地,坚固工事。价格低廉的意思,想打多少有多少,成本小,发展空间大,可制作电磁炮,当然亦可制作电磁导弹,甚至电磁火箭,可在军舰部署,亦可在作战飞机上使用。现在的关键是,自从1901年提出电磁炮的概念,到现在真正实用的电磁炮,世间一门也没有,不论是中国,还是美国。美国对我们的发展倒是甚为忌惮,说我们的电磁炮到2025即可实现部署,无非是又一个中国威胁论的翻版。2018年《科技日报》倒是有则实验的消息,在936舰上的实验,射程超过300公里,最高速度达到了7倍音速,只是,技术上还有诸多不确定性,距离实际装备为时尚早。

应该说,电磁轨道舰炮一旦实用化,或将催生大国海军重新复辟战列舰。大家都知道,作为巨舰大炮主义象征的战列舰,拥有406mm口径的巨炮和十分厚实的装甲,除了在一战、二战中发挥了巨大作用外,美国海军的4艘依阿华级战列舰,甚至在进行现代化改装和延寿后,服役到海湾战争。

咱们这次要说的是接替风帆战列舰地位的铁甲舰。铁甲舰,顾名思义,就是铁甲包裹的船。当然,广义上讲,李舜臣的龟甲船也算铁甲舰,但是今天咱们说的铁甲船是专指列强19世纪60年代到19世纪末的铁甲战舰(后期他们也称这种船为战斗舰或者装甲巡洋舰)。

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层层剥茧

300公里,7倍音速,如果能投入使用,也具不小威力,若问打击核航母行不行,答案是可以。莱鸟们说,世上的核航母,上千公里的防御半径,而电磁炮射程只有300公里,射程明显不够。这种说法不免太过机械,帐不是这样算的,航母是个大编队,从外到里分别在水下和水面三层有六、七艘舰只,水下目标自有我方潜艇制之,而盾舰正是电磁炮的打击对象,干掉了它们,层层剥茧,剩下的航母就是个光杆司令,不就可以打击了吗?有了电磁炮,就多了一条有效打击航母的手段。有了电磁炮,也不只是一种炮来战斗,各种装备有效配合,形成合力,才能打击航母。航母不是好打的,电磁炮的威力也不是可以小瞧的,看过电影《变形金钢》的,都对其中电磁炮干掉了霸天虎的细节印象深刻,咸说了不得,这玩意,一旦实现,威力简直逆天。

电影《变形金刚》中的电磁炮

图片:依阿华级战列舰主炮齐射

她们一般采用蒸汽动力,身披重甲,传统的滑膛炮显然已经难以打穿她们的装甲,射程更远、精度更高、射速更快的大口径后装填式线膛炮取代滑膛炮的位置担负战舰主炮的重任。而这时衡量主炮威力基本可以依据其口径与倍径(倍径指炮管长度是火炮口径的多少倍),一般口径越大,倍径越大,火炮的射程就越远,威力也越大。

发展无限

那么,世上电磁炮,如今发展到了什么程度?基本可以实用化。美国还有一大问题没解决,那便是电力保障不足的问题,块头大,耗电多,一炮发射出去,因电力不足得等着,一等就是半小时,如何了得。按中国电磁专家马伟明的说法,我们似乎解决了这一关键性问题,即储能技术。美国因此判断,再过几年,也就是2025,即可实现部署。是与不是,且不管它,电磁炮发展,已表现出了光明的技术前景,总是不争的实事。因而各国都在发展,印度号为技术第一,仔细一拨拉方知,吹牛的成份太大,几克质量的物体在风洞中获得了几个兆焦的能量,而美国实验炮是将50克的弹丸发射到180公里外的地方,炮口动能达到了32兆焦,印度甚至都没造出实验炮的模型来,就敢妄称第一,水份未免也太大了一些。

有、而且很大,不止是对航母海战地位有巨大的影响,对航母本身的威胁也同样巨大。▲最近又开始“火热”的我国电磁发射武器测试系统。

我们俗称的电磁炮只是电磁发射武器技术的一种,像我们经常谈论的电磁弹射器,其实也算是电磁发射技术的一个分支,我们目前对电磁发射武器技术的认知还很浅显,哪怕仅仅只是电磁炮,在这个领域,我们的认知都不是十分全面。

目前我们对电磁炮的理解,仅仅只停留在直射非制导武器的层面,认为现在电磁炮仅仅只是把直射弹药高速打出去而已,但是随着技术的发展,一旦电磁炮可以突破地球曲率的限制,发射弹丸可以采用精确制导技术,那电磁炮的前景将无可限量。▲电磁炮与其他化学能火炮的关键区别在于,电磁炮可以实现2500米/S甚至更高的初速,同时火炮体积相对更小、身管更短。

而也正是因为弹丸的超高速度,导致目前精确制导弹药的微电子元件,难以承受超高速所带来的巨大加速g值,而以2500米/S炮口初速计算,155口径的电磁炮可以将弹丸发射至400公里远距离,而其加速g值高达30000g,是目前制导弹药微电子元件所能承受极限的两倍。▲目前美国“剑神”制导炮弹能承受的高加速g值约为15000g,未来在此基础上进行提高完全没有问题。

同时,由于地球曲率的原因,当弹丸射程超过40公里距离后,目标就会被地平线所遮挡,所以电磁炮对超远距离目标的打击十分困难。

但是如果随着以后技术的发展,电磁炮能将这两个制约因素解决,那电磁炮的前景将十分广阔,其弹药投送效率和对远距离目标的精确打击能力,都将超过现在的超级航母。

由于电磁炮不是化学能火炮,尤其是电磁重接炮,其对火炮管身的磨损非常小,又没有火药残留,不用担心炸膛等问题,其可以连续高强度发射,以前文2500米/S初速技术,4分钟就可以把精确制导弹药投送到目标上空,这个效率比战斗机近距支援还要快。▲福特号航母的短期目标是每天出动270架次,50%为攻击架次,单次投放精确制导弹药为2吨,一天之内可以对目标投弹270吨左右,而一门电磁炮假设每天可以发射1200次左右(实际不止),每次100公斤制导弹丸的投送质量,那么单门电磁炮的投弹效率就可以比肩半条福特号航母,这是极其恐怖的投送效率。

而电磁炮的诞生对航母自身的威胁同样巨大,电磁炮发射制导弹丸的成本远低于目前的各型导弹,如果电磁炮成熟后,可以在超远距离外精确打击目标,那么在海量弹药的投放下,对包括航母在内的任何水面目标都有十分巨大的威胁。▲美国对朱姆沃尔特级前身DD-21所规划的电磁炮任务射程图,打算用3000-6000公里的超远射程覆盖全球,而这就是未来电磁炮真正成熟后的威力。

▲我们目前看到的电磁炮,都是这种很Low的样子,但是任何武器装备不都是从不成熟逐渐走向成熟的吗?《变形金刚》中的武器也不是没有变成现实的一天。

所以现在有人将电磁发射武器技术称为“改变战争规则”的武器,一点都不为过!

比起导弹和其他精确制导武器,舰炮是一种相对廉价又能保证一定火力密度的对地支援武器。

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